接入層交換機故障一例

魚兆虎　王永艷　王勇

摘要：接入層交換機是局域網(wǎng)中連接用戶和匯聚層或核心層的重要橋梁設(shè)備，它的工作狀態(tài)的好壞直接影響著整個局域網(wǎng)的運行穩(wěn)定性。該文講術(shù)的是由于交換機操作系統(tǒng)存在BUG或系統(tǒng)版本低下引起的故障！由于這種因素引起的網(wǎng)絡(luò)故障現(xiàn)象發(fā)生機率并不高，解決起來可能會走一些彎路，為此現(xiàn)在就將該故障的具體解決過程詳細陳述出來，以提醒網(wǎng)管人員在處理類似的網(wǎng)絡(luò)故障時，重視對交換機操作系統(tǒng)的檢查，以便快速排除故障。

關(guān)鍵詞： 操作系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)故障；交換機

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）28-6627-02

隨著醫(yī)院信息化的發(fā)展，醫(yī)院的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變得越來越復(fù)雜，新網(wǎng)老網(wǎng)并存，內(nèi)外外網(wǎng)并存，醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)帶寬需求也越來越大，網(wǎng)絡(luò)故障的頻率越來越高，而且，一些少見的比較隱性的、怪異的故障，解決起來費時費力，接入層交換機，作為網(wǎng)絡(luò)中的重要一環(huán)，一般情況下，只要是主流的品牌交換，性能還是比較穩(wěn)定的，不過，這并不意味著交換機設(shè)備不會發(fā)生故障，隨著工作時間的推移，工作使用環(huán)境的變化，交換機內(nèi)部的元器件也會發(fā)生老化現(xiàn)象，由于出廠時間較早，交換機本身的操作系統(tǒng)不夠成熟，當某個網(wǎng)絡(luò)事件發(fā)生時，容易觸發(fā)交換機工作性能下降，此時交換機發(fā)生故障的機率就比較高了。該文下面的一則網(wǎng)絡(luò)故障，就是由于交換機操作系統(tǒng)版本較低，使得在某一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下性能急劇下降，導(dǎo)致部分局域網(wǎng)出現(xiàn)無法上網(wǎng)的故障！由于該故障少有發(fā)生，解決起來比較棘手，為此筆者就將該故障的詳細排查經(jīng)過還原出來，與各位朋友共同交流！ [1]

1 故障現(xiàn)象

1.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

發(fā)生故障的區(qū)域是我院的體檢中心，其網(wǎng)絡(luò)環(huán)境見原拓撲圖，體檢中心共有26個終端工作站，用兩臺24口的華三S3100百兆交換機，通過又膠線級聯(lián)后再用多模光纖上聯(lián)至華三S7506E核心交換機，二層純內(nèi)網(wǎng)架構(gòu)，兩臺級聯(lián)的交換機單獨劃分在一個VLAN里，使用時間也就兩年多。

1.2故障表現(xiàn)

某天下午突然接到體檢中心電話說收費電腦的網(wǎng)不通了，工作站進不了，當信息科工作人打開威盾內(nèi)網(wǎng)安全管理軟件查看時，發(fā)現(xiàn)該科室有多處工作站不通，隨到現(xiàn)場排查，發(fā)現(xiàn)Ping主服務(wù)器不通，但約二三分鐘后又都自動通了，通了后全天都正常，接下來的幾天，都是早上七點四十到八點剛上班那段時間，也總是出現(xiàn)類似故障，偶爾下午也會發(fā)生一兩次，開始時，一周只有一兩天發(fā)生，后來幾呼天天早上都會發(fā)生，早上體檢人多時，嚴重影響正常醫(yī)療工作。故障模擬如下：

部分PC（PC-1，PC-4） PING HIS服務(wù)器通暢，PC-2、PC-3 Ping主服務(wù)器不通暢；此時，交換機V30，V36的CPU使用率瞬時達到65%以上后立即又恢復(fù)正常；PC-1 ping PC-2通暢，PC-1 ping PC-3不通暢，ping HIS服務(wù)器不通暢。

2 分析與檢修

出現(xiàn)斷網(wǎng)后：1） 通過TELNET能夠遠程登錄到兩臺交換機，說明從核心到該接入層交換機是通的，查看了交換機的CPU使用率、日志及STP狀態(tài)，除了個別端口反復(fù)UP或DOWN外，均未發(fā)現(xiàn)異常，懷疑是個別電腦跳線接觸不良引起的，于是，更換了端口反復(fù)UP或DOWN的那兩臺工作站電腦跳線、網(wǎng)卡及墻上的超五類模塊，交換機出錯日志如下：

2） 通過上面的排查處理后，故障還是存在，重啟交換機能好一會兒，但第二天還是有類似故障發(fā)生，只是交換的端口沒有上面的出錯日志了，日志發(fā)給交換機廠商分析說機器沒有問題，于是再自行排查，將原先兩臺做級聯(lián)的交換機，增加了一條鏈路，兩交換機都用光纖連到核心交換機上，如上圖中的現(xiàn)拓撲。

3） 采用不同鏈路以后，故障還是存在，于是又做了如下排查：

將一臺同型號的備用新24口交換機更換了其中一臺；懷疑電壓不穩(wěn)，又給兩臺交換機配上了UPS后備電源；咨詢了幾家網(wǎng)絡(luò)公司，為防止STP波動，啟用了交換機的邊緣端口，甚至將STP協(xié)議濾過掉，故障還是會發(fā)生；懷疑是體檢中心某臺設(shè)備引起的，信息科人員早上去蹲點，一臺一臺幫他們開機，還是沒發(fā)現(xiàn)問題所在。

4） 懷疑有病毒或網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，請網(wǎng)絡(luò)公司過來測試流量也沒發(fā)現(xiàn)問題，考慮到總是在早上發(fā)生，當所有PC同時啟動時，交換機CPU使用率有個一過性的急速上升，數(shù)據(jù)處理能力下降，導(dǎo)致部分數(shù)據(jù)不能從交換機（V30）傳輸出去，由此懷疑交換機處理能力不足導(dǎo)致，于是，使用高性能24口千兆交換機H3C S5120 SI 替換V30（h3c s3100）百兆交換機，進行測試，結(jié)果，接在千兆交換機上的電腦，故障消除，接在百兆交換機上的電腦，故障依然存在。

5） 兩臺百兆交換機才用兩年，難道會同時老化，處理性能下降了，何況換了一個新的同型號的備用交換機也不行，難道真的都要用千兆的嗎？經(jīng)多方咨詢懷疑是交換機系統(tǒng)版本太低引起的，雖然不能確認上述故障就是由交換機后臺系統(tǒng)的版本太低引起的，但是，我們知道最新版本的后臺系統(tǒng)存在的BUG會更少，運行起來自然也就更穩(wěn)定，于是，先將故障交換機通過搭建FTP服務(wù)器對交換機的操作系統(tǒng)進行升級，從低版本操作系統(tǒng)Release 5103P01升級到新版本Release R5203P07。[2] 結(jié)果，連接在千兆和百兆交換機上的電腦一切正常。

6） 將另一臺原先的百兆交換的操作系統(tǒng)也升級到最新版本，換回那臺千兆的交換機。升級后，兩臺原來的百兆交換機，除了交換機的內(nèi)存使用率比原來高些，達到50%，其它情況一切正常，各終端工作站的應(yīng)用也都能正常使用。

3 討論

交換機故障問題大致包括物理層故障、端口協(xié)商以及自環(huán)問題、Vlan問題、設(shè)備兼容問題等，從上面的故障排除過程來看，當出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時通常按以下步驟檢查排除：（1）根據(jù)故障信息分析故障類型，盡量按照先易后難的順序，如：是硬件故障還是軟件引

起的故障；（2）確定故障范圍；（3）進行故障隔離，對故障范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備，在排查故障時盡可能地按照“終端工作站-連接線纜-端口模塊-網(wǎng)絡(luò)跳線-交換機”這樣的順序依次逐一進行排查[3]。當然，網(wǎng)絡(luò)故障原因復(fù)雜、多變，還存在一些用常規(guī)方法無法排查的疑難故障，比如網(wǎng)絡(luò)病毒、網(wǎng)絡(luò)拓撲缺陷、個別元器件老化等，這些故障沒有特有規(guī)律可尋，不妨靜下心來多想想自己平時很少注意到的一些細節(jié)因素，依靠自身的經(jīng)驗積累和借助一些網(wǎng)絡(luò)工具來分析解決。另外，我們在購買交換機組建局域網(wǎng)的時候，應(yīng)該去選用那些質(zhì)量可靠、品牌過硬、內(nèi)存容量較大的交換機設(shè)備，畢竟這樣的設(shè)備自身有較強的抗干擾能力。

參考文獻：

[1] http：//network.51cto.com/art/201001/176044.htm.

[2] http：//network.51cto.com/art/200912/169625.htm.

[3] 何其才，陳芳.網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性故障的排除方法[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2007，11，28（11）.